- સાઈન-ઈન-હર્ષ મેસવાણિયા

- બ્લેક હોલ વિશે બ્રેક થૂ્ર સંશોધન થયું છે. સુપર કમ્પ્યૂટરની મદદથી એવો ચિતાર રજૂ થયો છે કે બે બ્લેક હોલ વચ્ચે ભયાનક ટક્કર થાય ત્યારે કેવું દૃશ્ય સર્જાય?

બ્લેક હોલ.

અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્હોન વિલરે ૧૯૬૮માં આ શબ્દ કોઈન કર્યો હતો. એ પહેલાં ૧૮મી સદીના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ બ્લેક હોલની શક્યતા વ્યક્ત કરી હતી, ત્યારે એનું બ્લેક હોલનું નામકરણ થયું ન હતું. એવી કોઈ વિચિત્ર રચનાના કારણે બ્રહ્માંડમાં અંધકાર છે એવું એ પેઢીના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માનતા હતા. જ્હોન માઈકલ અને પેરી સિમોને ૧૮મી સદીના અંતે બ્રહ્માંડમાં આ અંધારી ગુફાઓને ઓળખી કાઢી હતી. જર્મન અવકાશવિજ્ઞાની કાર્લ શ્વાર્ઝચાઈલ્ડે બ્લેક હોલની લાક્ષણિકતાઓ જણાવી હતી.

બ્લેક હોલ બાબતે પહેલું વહેલું રિસર્ચ પેપર અમેરિકન ડેવિડ ફિનકેલસ્ટેઈને ૧૯૫૮માં રજૂ કર્યું હતું ને ગુરુત્વાકર્ષણના કારણે એનું સંકોચન થાય છે એની થિયરી આપી હતી. જ્હોન વિલરે એથી આગળનું કામ કરીને બ્લેક હોલની રચના કેવી રીતે થાય છે તેની અલગ અલગ પદ્ધતિ જણાવી ને વળી, 'બ્લેક હોલ' શબ્દને અવકાશ વિજ્ઞાનીઓમાં જાણીતો કર્યો હતો.

છેક ૨૦૧૯માં ઈવેન્ટ હોરાઈઝન ટેલિસ્કોપથી પ્રથમ ડાઈરેક્ટ બ્લેક હોલની ઈમેજ ઝીલવામાં આવી હતી ને પૃથ્વીથી સૌથી નજીકનો બ્લેક હોલ ક્યાં છે એનું તારણ પણ પછી તો આવ્યું હતું. ૧૫૬૦ પ્રકાશ વર્ષ દૂર એક વિશાળ બ્લેક હોલ છે. એટલે કે પ્રકાશની ઝડપે બ્લેક હોલ પૃથ્વી તરફ આવે તોય ૧૫૬૦ વર્ષ લાગે. તે રીતે પૃથ્વીને બ્લેક હોલમાં સમાઈ જવાનો અત્યારે કોઈ ખતરો નથી!

બ્રહ્માંડનું રહસ્ય ઉકેલવા મથતાં અવકાશવિજ્ઞાનીઓએ આટલા વર્ષોમાં બ્લેક હોલ વિશે કંઈ કેટલીય ધારણાઓ રજૂ કરી છે. સૂર્યમાળાના ગ્રહો ન હતાં ને તારા પણ ન હતાં તે વખતે બ્રહ્માંડમાં બ્લેક હોલનું અસ્તિત્વ હતું. બ્લેક હોલને ઘણાં વિજ્ઞાનીઓ સૌથી શક્તિશાળી ફેક્ટર ગણે છે. તે એટલે સુધી કે એ સૂર્યથી પણ વધારે શક્તિશાળી છે. બ્લેક હોલનું ગુરુત્વાકર્ષણ એટલું બધું વધારે છે કે એમાં પ્રકાશ સુદ્ધાં પહોંચી શકતો નથી. અથવા બ્લેક હોલ પ્રકાશને ગળી જાય છે. બ્લેક હોલમાં સમયના કોઈ સમીકરણો કામ લાગતા નથી. સમય જાણે રોકાઈ જાય છે. બ્લેક હોલની કલ્પના કરીને સાયન્સ ફિક્શન ફિલ્મોય બની છે.

પ્રચલિત માન્યતા પ્રમાણે બ્લેક હોલ વિશાળકદના હોય છે, પરંતુ નવા નવા સંશોધનો પછી એ સાબિત થયું છે કે મોટાભાગના બ્લેક હોલ્સનો આકાર નાનો હોય છે. હા, એ એટલા શક્તિશાળી છે કે પ્રકાશના કિરણો પણ ખેંચી લે છે. પ્રકાશના કિરણો બ્લેક હોલમાં પ્રવેશે કે એ ગૂંગળાઈ જાય! બ્લેક હોલ કેમ બને છે તેનીય અનેક થિયરી છે. સૌથી સ્વીકૃત માન્યતા એવી છે કે કોઈ મહાકાય તારાનું આયુષ્ય ખતમ થઈ જાય ને એમાંથી ગુરુત્વાકર્ષણની અસ્થિરતા સર્જાય ત્યારે એ સંકોચાવા લાગે. જેને બીજા શબ્દોમાં તારાનો વિસ્ફોટ કહેવાય છે. તેના પરિણામે એક બ્લેક હોલ સર્જાય છે. બ્લેક હોલ બનવાની બીજી મહત્ત્વની થિયરી એવી છે કે ગેલેક્સીની રચના થઈ ત્યારે જ બ્રહ્માંડનો કેટલોક ભાગ બ્લેક હોલમાં પરિવતત થઈ ગયો. એ બ્લેક હોલ ગેલેક્સીના કેન્દ્ર બિંદુમાં હોય છે. ગેલેક્સીના મધ્યમમાં કુદરતી સંતુલન બનાવી રાખે છે. આ પ્રકારના બ્લેક હોલ તારામંડળથી પણ જૂના છે. અબજો-ખરબો વર્ષ જૂના આ બ્લેક હોલનું રહસ્ય હજુય વૈજ્ઞાનિકો ઉકેલી શક્યા નથી.

બ્લેક હોલ પ્રકાશને ગળી જાય છે એમ જો કોઈ તારા કે ગ્રહો મહાકાય બ્લેક હોલની નજીક આવે તો એનેય ઓહિયા કરી જાય છે. એના સંકોચનને લઈને પણ સંશોધનો થઈ રહ્યાં છે. કેટલાક સંશોધકો માને છે કે બ્લેક હોલનું સંકોચન અવિરત પ્રક્રિયા છે. એ ક્યારેય અટકતું નથી. નાના બ્લેક હોલને મોટો બ્લેક હોલ ગળી જાય છે અને એમ આ બ્લેક હોલનો સિલસિલો ક્યારેય અટકતો નથી. બ્લેક હોલમાં જો કોઈ અવકાશી પદાર્થ અંદર ગયો તો ક્યારેય બહાર આવતો નથી એમ કહેવાય છે. કેટલાય લઘુગ્રહોને આવા જુદા જુદા બ્લેક હોલ્સ ગળી ચૂક્યા છે.

આ બધી થિયરી વચ્ચે અવકાશ વિજ્ઞાનીઓએ બે નવા તારણો રજૂ કર્યા છે. અર્થ સાયન્સના રિપોર્ટ પ્રમાણે જો કોઈ અતિ મહાકાય બ્લેક હોલ પૃથ્વીની નજીક આવે અને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ કરતા એનું ગુરુત્વાકર્ષણ શક્તિશાળી હોય તો શું થાય? જો પૃથ્વી બ્લેક હોલમાં જઈ ચડે તો (અત્યારે સૌથી નજીકનો બ્લેક હોલ પણ ૧૫૬૦ પ્રકાશ વર્ષ દૂર છે એટલે હાલ પૂરતી આવી કોઈ શક્યતા નથી) અંદર જતાં પહેલાં જ એનું અસ્તિત્વ ખતમ થઈ જાય. સંશોધકોની થિયરી એવી છે કે પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ પૂરુ થઈ જાય, ઈલેક્ટ્રોન્સ ખેંચાઈને બ્લેક હોલમાં જવા લાગે એટલે પૃથ્વીના ગ્રહમાંથી તત્ત્વો નૂડલ્સના આકારમાં બ્લેક હોલમાં સમાઈ જાય. ટૂંકમાં બ્લેક હોલના સંપર્કમાં આવે તો પૃથ્વી પૃથ્વી રહે નહીં. અને હા, બ્લેક હોલ પૃથ્વીને આખી ગળી જાય તે પહેલાં માનવ સહિત આખી સજીવસૃષ્ટિ ગુરુત્વાકર્ષણ વિહોણી બનીને વાવાઝોડું ત્રાટકે ત્યારે તણખલાં ઉડે એમ ઉડીને બ્લેક હોલમાં સમાઈ જાય. આ બધું પળ-બે પળમાં બની જાય.

આ તો કોઈ ગ્રહ અને બ્લેક હોલની ટક્કર થાય તો શું થાય તેની વાત છે? ધારી લો કે બે અતિશય વિશાળ બ્લેક હોલ અંદરો અંદર ટકરાય તો શું થાય?

ડિસ્કવરીની સાયન્ટિફિક થિયરીનું માનીએ તો બે વિશાળ બ્લેક હોલની ટક્કર થાય તો અમાપ ગુરુત્વાકર્ષણ બળનું સામ્રાજ્ય ફેલાય. શક્તિશાળી તરંગો નીકળે, પ્રકાશનો વિસ્ફોટ થાય અને આસપાસમાં કંઈ ન દેખાય એવો અગનગોળો સર્જાય. વિકિરણોના કારણે જો આસપાસમાં કોઈ પૃથ્વી-મંગળના કદનો ગ્રહ હોય તો એ પણ તરંગોના કારણે નાશ પામે. બંનેના ગુરુત્વાકર્ષણ બળથી કેટલાય એસ્ટ્રોઈડ, અવકાશી તરંગો, અવકાશી પદાર્થો, પ્રકાશ વગેરે સંકોચાઈ જાય. એ બધું જ પેલા બંને બ્લેક હોલ તરફ ખેંચાઈ આવે. થોડી મિનિટોમાં બંને બ્લેક હોલ એકબીજા સાથે ટક્કરાઈને એક થવા માંડે. જે બ્લેકહોલના કેન્દ્રમાં સૌથી વધુ ગુરુત્વાકર્ષણ હશે એમાં બીજો બ્લેક હોલ સમાઈ જશે અને બંનેના વિસ્ફોટક મર્જરથી ખૂબ જ મોટો બ્લેક હોલ સર્જાશે, જે વળી નાના-નાના કેટલાય બ્લેકહોલને ગળીને વધુને વધુ મોટો થઈ જશે.

પણ આ થિયરી છે. બ્લેક હોલની ટક્કરની કોઈ ઘટના હજુ સુધી વિજ્ઞાનીઓએ નોંધી નથી. બે બ્લેક હોલની ટક્કર તેમ જ બ્લેક હોલના રસ્તામાં ક્યાંક પૃથ્વી આવી જાય તો શું થાય એનો આ સુપર કમ્પ્યુટરની મદદથી બનાવેલો ચિતાર છે. એને બ્લેક હોલ સિમ્યુલેશન થિયરી કહેવાય છે. બ્લેક હોલ વિશે રજૂ થયેલા આ તારણોએ સંશોધકોને નવી શક્યતાઓ તલાશવા વિચારતા કરી દીધા છે. વિસ્ફોટ પછી ક્યારેક તો બ્લેક હોલમાં પહોંચેલી અવકાશી ચીજવસ્તુઓનું કંઈક થતું હોવું જોઈએ? શું તેનાથી ફરીથી નવો ગ્રહ બને છે કે પછી એમાં પહોંચ્યા પછી પદાર્થો કાયમ માટે અંધારિયા કૂવામાં કેદ થઈ જાય છે - તે વિશે કોઈ ચોક્કસ સ્પષ્ટતા નથી. 

બ્લેક હોલનું રહસ્ય ઉકેલાઈ જાય તો કદાચ બ્રહ્માંડની ઉત્પતિનું રહસ્ય પણ સમજાઈ જાય એવો એક મત છે. બ્લેક હોલ વિશે ચોક્કસ જાણકારી મળે તો અવકાશના તરંગો બાબતે પણ ઘણું નોલેજ મળી શકે. બ્લેક હોલના સંશોધનોને છેલ્લાં ૫૦-૬૦ વર્ષથી જ માનવજાતે ગંભીરતાથી લીધા છે એટલે બ્લેક હોલને સંપૂર્ણપણે સમજવામાં હજુ સુધી સફળતા મળી નથી. પણ હા, એની આસપાસ રહસ્યનું કૂંડાળું કાયમ માટે રહેતું આવ્યું છે એટલે એ રહસ્ય તરફ માનવજાતને આકર્ષણ પણ રહેતું આવ્યું છે. 

બ્લેક હોલ વિસ્તરવાની ઝડપ ઘટી

બ્રહ્માંડના સૌથી વિશાળ બ્લેક હોલ આકાશગંગાઓની મધ્યમાં હોય છે. તેને સુપરમેસિવ બ્લેક હોલ પણ કહેવાય છે. સુપરમેસિવ બ્લેક હોલનું કદ ૧૦ લાખ સૂર્ય કરતાં ક્યાંય મોટું હોય છે. એવા વિરાટ બ્લેકહોલ અંગે યુરોપિયન સ્પેસ એજન્સીના સંશોધકોની લેટેસ્ટ થિયરીમાં દાવો થયો છે કે બ્લેક હોલ વિસ્તરણની ઝડપ પહેલાંની સરખામણીએ ઘણી જ ઘટી ગઈ છે. એનો અર્થ એવોય તારવવામાં આવ્યો કે મહાવિસ્ફોટ પછી બ્રહ્માંડ ધીમે ધીમે સ્ટેબલ થયું હોવાથી બ્લેક હોલનો વિસ્તાર જેટલો છે એટલો જ રહેવા લાગ્યો છે. સુપરમેસિવ બ્લેક હોલનું વિસ્તરણ મુખ્યત્ત્વે બે રીતે થાય છે. આકાશગંગાઓના ગેસને ગળીને એ સતત શક્તિશાળી થાય છે. એ પ્રક્રિયાને સ્પેસ સાયન્સમાં એક્રિશન નામ અપાયું છે. બીજી પદ્ધતિ એવી છે કે આકાશગંગાઓની ટક્કર વખતે બ્લેક હોલ એકબીજામાં વિલય થાય છે અને સુપરમેસિવ બની જાય છે.

બ્લેક અને વ્હાઈટ હોલ વચ્ચે ટક્કર થઈ શકે?

બ્લેક હોલનું અસ્તિત્વ સ્વીકારાયું છે એમ હાઈપોથેટિકલી વ્હાઈટ હોલનું અસ્તિત્વ પણ સંશોધકો હવે સ્વીકારી રહ્યા છે. રશિયન સ્પેસ સાયન્ટિસ્ટ ઈગોર નોવિકોવે ૧૯૬૪માં પહેલી વખત બ્લેક હોલની જેમ વ્હાઈટ હોલની થિયરી રજૂ કરી હતી. બ્લેક હોલ જ્યાં પૂરો થાય છે ત્યાંથી વ્હાઈટ હોલ શરૂ થાય છે એવી ધારણા બાંધવામાં આવી છે. થિયરીનો ઈન્ટરેસ્ટિંગ પાર્ટ એવો છે કે એક તરફ બ્લેક હોલ ગ્રહો સહિત તમામના ટૂકડા કરીને ગળી જાય છે એનાથી વિપરીત વ્હાઈટ હોલ એને જોડવાનું કામ કરે છે. જોકે, તેને એવું કરવામાં લાખો-કરોડો વર્ષ લાગી જાય છે. બીજી રીતે કહીએ તો બ્લેક હોલ વિનાશ કરે છે, વ્હાઈટ હોલ સર્જન કરે છે. હાઈપોથેટિકલી સુપર કમ્પ્યૂટર્સથી એવીય થિયરી રજૂ થઈ છે કે જો બ્લેક અને વ્હાઈટ હોલ એકબીજા સાથે ટકરાય તો એ ટક્કર અંતહિન બની રહે. એ પ્રક્રિયા સતત ચાલતી રહે.